Geri Dön

Biased proportional navigation guidance for impact angle control with extension to three-dimensional engagements

Ek terimli oransal seyrüsefer güdüm ile çarpma açısı kontrolü ve üç boyutlu eşleşmelere uyarlanması

  1. Tez No: 381026
  2. Yazar: KORAY SAVAŞ ERER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA KEMAL ÖZGÖREN, DR. OSMAN MERTTOPÇUOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 196

Özet

Bu çalışma, çarpma açısının, saf oransal seyrüsefer güdüm komutlarına ek terim eklenmesiyle kontrol edilebileceğini göstermektedir. Takipçi ve sabit bir hedef arasındaki eşleşme kinematiğini yöneten doğrusal olmayan diferansiyel denklemlerin çözümünün elde edilmesinden sonra, önerilen yöntemin doğrusal ortamdaki en uygun çözüme karşılık geldiği gösterilmektedir. Kalan süreye ihtiyaç duymayan üç adet alternatif güdüm kanunu önerilmektedir. Birinci kanun, ek terimin uygun takip koşullarının elde edilmesiyle kaldırıldığı iki fazlı bir yaklaşımdır. Kalan mesafe bilgisini kullanan ikinci kanun ve hatanın üstel şekilde eritilmesini sağlayan üçüncü kanun, tek fazlı yaklaşımlardır ve birincinin ikinci fazdaki açık döngü doğasının benzerine maruz kalmazlar. Bu çalışmanın çatısı, bakış açısı ve ivme kısıtlarının değerlendirmeye alınmasına izin vermektedir; herhangi bir eşleşme geometrisine ait çarpma açısı kapasitesi analiz edilebilir. Eksiksiz fakat elverişsiz bir formülasyonun yanı sıra, uygulanabilirliği olan bir kısıt altında güdüm çözümü sunulmaktadır. Gözlemlenebilirlik sorununu uygun şekilde ele alan tek kazançlı bir menzil gözlemcisi, yörünge şekillendirmeyi desteklemek adına kurgulanmıştır. Hareketli hedeflere ilişkin durum, çarpışma üçgeninin kurulmasıyla çözülmektedir. Mutlak ve bağıl hız vektörlerinin dönüşlerine dayanan iki farklı yöntem değerlendirilmektedir. Genel bir eşleşme senaryosunu tek bir düzleme hapsederek üç boyuta uyarlamayı sağlaması için düzlem takip adı verilen bir arafaz güdüm yöntemi önerilmektedir.

Özet (Çeviri)

This work shows that the impact angle can be controlled by means of bias addition to pure proportional navigation guidance commands. After obtaining the closed-form solution of the nonlinear differential equations governing the engagement kinematics between a pursuer and a stationary target, it is shown that the proposed strategy corresponds to the optimal solution in the linear domain. Three alternative guidance laws that do not require the time to go are proposed. The first law constitutes a two-phased approach, where the bias is removed after obtaining proper pursuit conditions. The second law, which makes use of the range-to-go information, and the third law, which leads to an exponentially decaying error profile, are single-phased approaches that do not suffer from the open-loop nature of the first one in its second phase. The framework of this study allows the treatment of both the look angle and the acceleration constraints in such a way that the impact angle capacity corresponding to any engagement geometry can be analyzed. In addition to a complete but impractical formulation, a feasible constrained guidance solution is presented. A single-gain range observer that addresses the observability issue in a convenient manner is formulated to supplement the trajectory shaping effort. The case of moving targets is dealt with by means of constructing the collision triangle. Two different schemes are considered based on the rotations of the absolute and relative velocity vectors. The plane-pursuit midcourse guidance method proposed to confine a general engagement scenario to a single plane facilitates the extension to three-dimensional engagements.

Benzer Tezler

  1. Novel polynomial shaping method for impact time and angle guidance law designs: Bézier curve approach

    Vuruş süresi ve açisi güdüm kanunu tasarimlarinda yenilikçi polinom şekillendirme yöntemi: Bézier eğrileri yaklaşimi

    AKIN ÇATAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMRE KOYUNCU

  2. Addressing parametric uncertainties in autonomous cargo ship heading control

    Otonom kargo gemisi yön kontrolündeki parametrik belirsizliklerin ele alınması

    AHMAD IRHAM JAMBAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. İSMAİL BAYEZİT

  3. Tactical missile guidance and homing loop applications

    Taktiksel füze güdümü ve hedef izleme döngüsü uygulamaları

    ERDEM TURAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CENGİZ HACIZADE

  4. A rule based missile evasion method for fighter aircrafts

    Savaş uçakları için füzelerden kural tabanlı bir kaçma yöntemi

    MUHAMMET SERT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. M. KEMAL LEBLEBİCİOĞLU

  5. Development and comparison of autopilot and guidance algorithms for missiles

    Füzeler için otopilot ve güdüm algoritmaları geliştirilmesi ve karşılaştırılması

    ÇAĞDAŞ EVCİMEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET KEMAL LEBLEBİCİOĞLU